利用脱硫粉煤灰和炉渣制备蒸压加气混凝土砌块的研究

研究了利用脱硫粉煤灰、普通粉煤灰、炉渣等工业废渣生产蒸压加气混凝土砌块的方法.通过试验研究和生产应用,优化确定了蒸压加气混凝土砌块水料比为0.60,干料中各种材料的百分比分别为:生石灰20％、水泥3％、炉渣5％、普通粉煤灰36％、脱硫粉煤灰36％,铝粉掺入量为425 g/m3.     

外加剂对二灰稳定尾矿料混合料早期强度增长的影响与机理分析

对二灰 (石灰与粉煤灰 )稳定尾矿料混合料在不同外加剂掺量下的早期强度增长规律进行系统研究 ,对其早期强度增长机理进行分析探讨。研究表明 ,二灰稳定尾矿料混合料主要是通过Ca(OH) 2 与粉煤灰中的活性组分反应生成胶凝成分把尾矿料胶结起来形成强度 ,在石灰 -粉煤灰 -尾矿料反应体系中 ,掺入外加剂的主要目的在于激发粉煤灰的早期活性并促进混合料早期强度增长 ,同时外加剂也参与反应生成具有胶凝性的成分 ,并起到胶结作用 ,进一步密实混合料结构     

粉煤灰和自然冷却黄磷炉渣协同制备微晶玻璃

以粉煤灰和自然冷黄磷炉渣为研究对象,采用熔融法制备CaO-Al2 O3-SiO2 (CAS)系微晶玻璃.利用Kissinger方程和Augis-Bennett方程计算了粉煤灰-自然冷却黄磷炉渣微晶玻璃玻璃析晶活化能(E)和晶化指数(n).借助差热分析(DTA),X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)研究了晶核剂TiO2,CaF2,P2O5(由KH2 PO4引入)对粉煤灰-自然冷却黄磷炉渣微晶玻璃析晶的影响.结果表明:利用粉煤灰和自然冷却黄磷炉渣并添加一定量的辅料可以制备CAS系微晶玻璃.当分别添加2wt％的TiO2,CaF2,P2 O5时,主晶相不发生改变,均为硅灰石(CaSiO3),但添加2wt％ TiO2或2wt％ CaF2具有降低析晶活化能、促进析晶的作用,而添加2wt％P2O5具有增加析晶活化能、抑制析晶的作用.     

颗粒级配和烧结助剂对碳化硅材料密度的影响

为了制备热镀锌内加热器保护套管用致密碳化硅材料,首先,以4种粒度(1、15、60和200μm)的碳化硅粉为原料,配制了10种颗粒级配不同的碳化硅混合料,以相同的工艺压制成型为坯体,检测坯体的体积密度,从中优选出体积密度最大的最佳颗粒级配。然后,取最佳颗粒级配的碳化硅混合粉,分别添加Al_2O_3、Y_2O_3配比不同的3种Al_2O_3-Y_2O_3复合烧结助剂,经混练、成型、烘干、烧成等工序制成碳化硅材料,检测其体积密度和相对密度,并观察其显微结构。结果表明:1)当碳化硅混合粉中200、60、15和1μm碳化硅粉的质量分数分别为55%、20%、20%和5%时,其成型坯体的体积密度最大;2)使用最佳颗粒级配的碳化硅混合粉,当添加的Al_2O_3-Y_2O_3复合烧结助剂中m(Al_2O_3)m(Y_2O_3)=5 12时,所得碳化硅材料的相对密度达到最大,碳化硅完全被玻璃相(钇铝石榴石)所包覆和黏结;3)综合比较,添加10%(w)的m(Al_2O_3)∶m(Y_2O_3)=5∶12的Al_2O_3-Y_2O_3复合烧结助剂的试样,烧后的相对密度最大。     

添加高Al2O3粉煤灰对高炉用炮泥性能的影响

本论文以粘土,SiO2微粉,SiC微粉,棕刚玉,高温沥青粉为原料,以焦油为结合剂,分别外加质量分数为0%、10%、15%和20%的高Al2O3粉煤灰,制备无水炮泥,并对其抗折强度、体积密度和抗渣性能进行了研究.研究了炮泥试样的微观结构,探讨了粉煤灰添加量对其性能的影响.研究结果表明:添加高Al2O3粉煤灰使炮泥试样的抗折强度略有降低,但仍能满足生产的要求,其中添加15%高Al2O3粉煤灰的炮泥试样抗折性能最好.在还原气氛下,添加高Al2O3粉煤灰的炮泥具有良好的抗渣性.     

工业净化磷酸生产磷酸二氢钾的工艺技术研究

研究以工业净化磷酸和氢氧化钾为原料,中和法生产工业级磷酸二氢钾的工艺路线。结果表明:中和反应料液密度需控制在1.33~1.35 g/m L(温度(80±2)℃),浓缩后的混合料液密度应控制在1.32~1.34 g/m L(温度(55±2)℃),结晶终点温度为40~45℃,母液循环利用不会影响磷酸二氢钾的产品质量。     

硫酸/硫酸铵混合助剂焙烧粉煤灰提取Al_2O_3

以H_2SO_4和(NH4)2SO_4作为混合助剂对粉煤灰进行焙烧处理,考察了混合助剂添加量、焙烧温度对Al2O_3提取率的影响。利用扫描电子显微镜和X射线衍射对焙烧熟料和水浸残渣的微观形貌和物相组成进行表征。结果表明:混合助剂可以将粉煤灰中的Al2O_3转变为NH4Al(SO_4)2。当混合助剂中H_2SO_4和(NH4)2SO_4的摩尔比为1.5,混合助剂中的SO_42-与粉煤灰中的Al2O_3的摩尔比为4;以速率为7℃/min升温至400℃焙烧2 h,80℃浸取1 h,液固比为20 m L/g时,Al2O_3提取率可以达到84.7%。     

二灰稳定尾矿料干缩特性研究

尾矿料细度较小 (平均粒径为 13 3 μm ) ,对不掺和掺外加剂的二灰稳定尾矿料用作基层、底基层材料的干缩特性进行试验研究 ,从二灰掺量、石灰与粉煤灰比例、外加剂使用、养护管理等角度研究其干缩规律 ,分析了影响混合料的干缩特性因素和干缩机理 ,为优选材料组合和施工工艺提供可靠依据     

粉煤灰水泥体系中粉煤灰活性的化学激发

本文借助于水泥物理性能试验和XRD测试手段就NaOH、Na2SO4和Na3PO4·12H2O三种不同阴离子钠盐的添加对粉煤灰水泥中粉煤灰活性的激发作用进行了比较性研究.结果表明,粉煤灰水泥中添加适量NaOH,Na2SO4和Na3PO4·12H2O均能有效地激发粉煤灰的活性,这个适宜掺量分别为NaOH:0.5%,Na2SO4:3.0%和Na3PO4·12H2O:2.0%.在适宜掺量下,NaOH添加可使水泥3 d和28 d抗压强度分别提高6.8%和7.7%;添加Na2SO4则对早期强度激发效果显著,3 d抗压强度可提高18.2%;Na3PO4·12H2O则对后期强度激发效果显著,28 d抗压强度可提高17.7%.XRD分析表明,上述三种化学物质的添加均引起了粉煤灰中石英衍射峰和水泥硬化体中Ca(OH)2衍射峰的降低,说明它们都在不同程度上促进了水泥水化放出的Ca(OH)2与粉煤灰中的酸性氧化物的反应,从而加剧粉煤灰潜在活性的释放.     

高铝粉煤灰加入量对Al2O3-SiC-C浇注料抗高炉渣性能的影响

以棕刚玉(w(Al_2O_3)≥95.00%,粒度8~1mm,≤1mm),SiC(w(SiC)≥90.00%,粒度≤0.088mm),铝酸盐水泥,α-Al_2O_3微粉,SiO_2微粉,高温沥青等为原料,研究了高铝粉煤灰加入量(质量分数,下同)分别为0、3%、6%、9%和12%时对Al_2O_3-SiC-C质浇注料物理性能和抗渣性能的影响。结果表明随着高铝粉煤灰加入量的增加并达到9%时,Al_2O_3-SiC-C质浇注料的线变化率略有增大,抗渣性能与未添加粉煤灰的浇注料的相当;当高铝粉煤灰添加量增加并达到12%时,试样的抗高炉渣侵蚀的能力开始较明显下降。     

Preparation and characterization of porous anorthite ceramics from red mud and fly ash

The porous anorthite ceramics with high porosity, good mechanical strength and low heat conductivity were prepared using red mud and fly ash as raw materials via the pore forming method. The effects of sintering temperature and fly ash on phase evolution, densification, compressive strength, thermal conductivity and microstructure of the ceramic materials were investigated. The results showed that the compressive strength of the porous ceramics had an obvious improvement with the increase in fly ash, and the densification and heat conductivity decreased firstly and then increased. In particular, specimen S2 containing 30 wt% red mud and 40 wt% fly ash sintered at 1150°C had the better performances. It had the water absorption of 18.18%, open porosity of 38.52%, bulk density of 1.29 g/cm³, compressive strength of 42.46 MPa, and heat conductivity of 1.24 W/m·K. X-ray diffraction analysis indicated that mullite, anorthite, α-quartz, and diopside ferrian were the dominant phases in the specimens. Scanning electron microscopy micrographs illustrated that plenty of open pores with strip shape and closed pores with axiolitic shape existed in the specimens. Furthermore, the existence of mullite could prevent crack propagation to enhance the energy of inter-granular fracture. It endowed the porous anorthite ceramics with high porosity, good compressive strength, and low heat conductivity.     

粉煤灰掺量对氯氧镁水泥混凝土物理力学性能的影响

为了拓展氯氧镁水泥(MOC)材料的应用领域,以盐湖提钾肥副产物水氯镁石、轻烧氧化镁和粉煤灰为胶凝材料,制备了不同粉煤灰掺量的氯氧镁水泥混凝土(MOCC)。研究了粉煤灰掺量对MOCC抗压强度、物相组成、微观形貌和孔结构的影响。结果表明:随着粉煤灰掺量的增加,MOCC的抗压强度逐渐降低,当粉煤灰掺量为40%(质量分数)时,其300 d抗压强度降低至39.99 MPa,降低了22.52%。MOCC的主要水化产物为5Mg(OH)₂·MgCl₂·8H₂O(5·1·8)和Mg(OH)₂,掺加粉煤灰并没有产生新的晶相。掺入粉煤灰增加了MOCC的孔隙率和有害孔体积,从而降低了其抗压强度。采用相同水灰比制备了普通硅酸盐水泥混凝土,抗压强度对比测试结果表明:掺40%的粉煤灰MOCC的抗压强度虽然比未掺粉煤灰MOCC抗压强度低,但仍比普通硅酸盐水泥混凝土300 d龄期的抗压强度(33.42 MPa)高出19.66%,说明MOCC比普通硅酸盐水泥混凝土具有较高的抗压强度。     

高强粉煤灰-渣土人造骨料的制备与微结构表征

研究了不同比例工程渣土与粉煤灰对高强、低吸水率人造骨料物理性能的影响规律,并利用X射线衍射仪、X射线显微成像系统(X-CT)、压汞仪及扫描电镜等手段研究导致人造骨料物理性能差异的原因。结果表明,人造骨料的密度和强度随着粉煤灰掺量的提高先上升后降低,吸水率先降低后上升,当粉煤灰掺量为50%(质量分数)时,可制备表观密度为2.17 g/cm³,抗压强度为22.88 MPa,吸水率为0.055%的高强、低吸水率人造骨料。人造骨料强度的降低和吸水率的提高主要是液相不足造成的孔隙率增加,原料中Al₂O₃含量过高会导致骨料难以形成液相,影响其物理性能。     

以粉煤灰和赤泥为原料烧结陶瓷工艺与性能研究

本文研究了在1050 ℃至1200 ℃之间温度对以粉煤灰赤泥为原料烧结陶瓷的物相和烧结性能的影响.结果表明:实验用粉煤灰原料的主要矿相组成为石英(SiO_2)和莫来石(3Al_2O_3·2SiO_2),赤泥原料的主要矿相组成有钙铝黄长石(Ca_2Al_2SiO_7)、石英(SiO_2)、钙铁榴石(Ca_3Fe_2+3(SiO_4)_3)和钙钛榴石(Ca_3TiFeSi_3O_(12));以粉煤灰赤泥为原料的5组不同配比试样在1200 ℃时试样气孔率相对降低,体积密度和抗压强度相对程度增大;其中5#试样在经1200 ℃烧结后的气孔率为1.67%,体积密度为2.10 g·cm~(-3),抗压强度为123.23 MPa,达到较好的烧结致密状态,试样主要物相是钙钠长石和莫来石.试样内莫来石的形成及玻璃液相的增加促进烧结并在1200 ℃达到致密烧结状态.     

粉煤灰在水泥发泡轻质保温材料中的应用研究

以水泥、粉煤灰为主要原料,掺加适量激发剂、促凝剂和胶粉,利用自主研制的高效发泡剂,采用先独立发泡、再将泡沫与料浆混合的工艺方法制备粉煤灰/水泥发泡轻质保温材料.研究了不同粉煤灰掺量对保温材料干密度、抗压强度和导热系数的影响,并对各种外加剂的作用机理进行了探讨.结果表明,利用粉煤灰取代部分水泥可降低粉煤灰/水泥发泡轻质保...     

硼酸铝-六钛酸钾晶须复合隔热材料制备与性能

以硼酸、氢氧化铝、六钛酸钾晶须(PTW)等为主要原料,采用固相烧结法制备了硼酸铝-六钛酸钾晶须复合隔热材料,研究了预合成硼酸铝晶须(ABW)对材料显微结构、力学性能及隔热性能等方面的影响。结果表明:随着制备温度的提高,ABW与PTW由点接触转变为晶须间通过K_1.5(Al_1.5Ti_6.5)O₁₆相结合,提高了复合隔热材料的致密度和耐压强度;细小的ABW在PTW之间形成了尺寸更小的孔隙,通过减少对流和辐射传热,显著提高了晶须复合隔热材料的隔热性能。控制PTW、预合成ABW、炭黑质量比为9∶1∶3,在1 100 ℃可制得体积密度为1.11 g/cm³、耐压强度为3.5 MPa、导热系数为0.11~0.16 W/(m·K)(200~800 ℃)的硼酸铝-六钛酸钾晶须复合隔热材料。     

外加剂对半柔性路面用早强型水泥基灌浆料工作性能的调控

针对大孔隙沥青混合料路面对灌浆材料工作性能要求较高的特点,本文开发了一种半柔性路面用早强型水泥基灌浆料。采用快硬硫铝酸盐水泥与普通硅酸盐水泥在不同比例下进行复掺,确定了水泥体系的基础配比;通过正交试验,确定了粉煤灰、硅灰、赤泥等矿物掺合料最佳配比。通过在灌浆料体系中复掺减水剂、胶粉、缓凝剂及早强剂外加剂,对灌浆料的工作性能进行了优化调控,最终获得满足性能要求的半柔性路面用水泥基灌浆料。结果表明,灌浆料体系的最优配比为m(快硬硫铝酸盐水泥)∶m(普通硅酸盐水泥)=7∶3,外掺粉煤灰、硅灰、赤泥的量分别为硫铝酸盐-普通硅酸盐复合水泥质量分数的9%、6%、3%,水胶比为0.40,砂胶比为0.25,早强剂、胶粉、减水剂、缓凝剂的掺量分别为0.08%、2.5%、0.35%、0.20%(质量分数),其初始和20 min流动度分别为13 s和19 s,初凝和终凝时间分别为62 min和65 min,3 h、1 d、7 d和28 d的抗压强度分别为17.08 MPa、18.13 MPa、24.59 MPa和26.19 MPa,7 d干缩率为0.18%。     

基于碱式硫酸镁水泥的新型泡沫混凝土的制备及性能研究

以轻烧氧化镁粉、七水硫酸镁为水泥主要原材料,利用化学发泡法制备了容重为100~500 kg/m3的碱式硫酸镁水泥泡沫混凝土(BMSCFC),研究了容重、外掺粉煤灰等对BMSCFC物理性能的影响,并且比较了相同容重下的改性氯氧镁泡沫混凝土.结果表明:随着BMSCFC 容重的增大,其体积吸水率减小、导热系数和抗压强度增大;外掺粉煤灰增强了BMSCFC抗压强度的同时降低了其保温性能,外掺粉煤灰量为轻烧氧化镁粉质量的150%时,容重为402 kg/m3,抗压强度为2.22 MPa,导热系数为0.138896 W/(m· K);与改性氯氧镁发泡混凝土相比,碱式硫酸镁发泡混凝土具有更好的抗压强度和保温性能.     

粉煤灰发泡陶瓷的制备及性能研究

面对日益匮乏的陶瓷原料,利用固体废弃物来制备发泡陶瓷已是当今趋势。以粉煤灰为主要原料,研究铬渣掺量、碎玻璃掺量和粉磨工艺对粉煤灰发泡陶瓷的影响。结果表明,掺入适量的铬渣可改善粉煤灰发泡陶瓷的性能,小掺量的碎玻璃对粉煤灰发泡陶瓷的性能影响较小。当原料配比为m(粉煤灰)∶m(铬渣)∶m(长石)∶m(碎玻璃)=60∶10∶20∶10时,采用湿法粉磨3 h,可以制得平均孔径为0.64 mm,体积密度为368.54 kg/m³,抗压强度为8.11 MPa的发泡陶瓷。     

矿渣微粉与珍珠岩尾矿复合对免烧陶粒性能的影响

以珍珠岩尾矿、粒化高炉矿渣微粉、水玻璃为原材料研制无熟料免烧陶粒。以水玻璃作为激发剂,探究其模数和掺量对矿渣微粉强度的影响,研究矿渣微粉与珍珠岩尾矿粉复合对陶粒筒压强度和堆积密度的影响。结果表明:当矿渣微粉、水玻璃质量比为90∶10,水玻璃最佳模数为1.06,矿渣微粉、珍珠岩尾矿质量比为90∶10时,可以使陶粒标养28 d达到筒压强度为7.50 MPa,密度等级为900 kg/m³,孔隙率为31.84%,软化系数为0.92,含泥量为2.25%,煮沸质量损失为2.84%;对陶粒表面进行防水处理后,吸水率由11.68%降到4.88%。采用陶粒配制LC30轻集料混凝土进行道路窨井周围道路基层应用,其28 d抗压强度为35.5 MPa,密度等级为1 700 kg/m³,压缩系数为0.001,应用效果良好,防止了城市道路窨井沉陷。